船舶主尺度（Principal Dimensions of Ships）是描述船舶大小、形状和几何特征的一系列参数，这些参数对于船舶的设计、建造、运营和性能评估具有至关重要的意义，它们直接决定了船舶的载货能力、航行稳定性、操纵性、建造难度以及经济性等关键指标，船舶主尺度通常包括船长、船宽、型深、吃水、干舷等，此外还有一些与主尺度相关的比值参数，如长宽比、宽吃水比等，这些比值进一步反映了船舶的航行性能和稳性特征，以下将详细阐述各项主尺度参数的定义、作用及其相互关系，并通过表格形式对比常见参数，最后以问答形式解答相关疑问。
船舶主尺度的核心参数及定义
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船长（Length, L）
船长是船舶最重要的主尺度之一，根据测量位置和用途不同，可分为总长、垂线间长和设计水线长，总长（Length Overall, LOA）指船舶最前端（船首）至最后端（船尾）的最大水平距离，通常用于泊位设计、航道通行等场景；垂线间长（Length Between Perpendiculars, LBP）指通过船首柱前缘和舵柱后缘（或舵杆中心线）的两条垂线之间的水平距离，是船舶结构设计和性能计算的主要依据；设计水线长（Length on Waterline, LWL）指船舶在设计吃水状态下的水线面长度，直接影响船舶的快速性和耐波性。
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船宽（Breadth, B）
船宽也称型宽，一般指船舶最宽处（通常为船中部）的船壳板内表面之间的水平距离，是决定船舶稳性和甲板面积的关键参数，船宽越大，船舶的初稳性高越大，抗风浪能力越强，但会增加航行阻力和建造材料消耗，实际应用中，还可能涉及最大船宽（包括舷伸甲板等结构），用于限制码头靠泊和桥梁通行时的宽度限制。 -
型深（Depth, D）
型深指船舶中横剖面处，从基线（船底平板龙骨上缘）到上甲板边板下缘的垂直距离，反映了船舶的内部容积和结构强度，型深的大小直接影响船舶的干舷、货舱容积和抗沉性，型深越大，船舶储备浮力越强，在破损进水时的生存能力越高，对于客船、集装箱船等对安全性要求较高的船舶，型深通常需满足国际海事组织（IMO）的稳性规范要求。 -
吃水（Draft, T）
吃水指船舶基线至水线面的垂直距离，分为设计吃水、满载吃空和空载吃水，设计吃水是船舶正常装载状态下的吃水，用于计算载重量和快速性能；满载吃水（包括夏季、冬季、热带等不同载况下的吃水）需根据航道水深、港口限制等确定，以确保航行安全；空载吃水则反映船舶自重状态下的浮态，吃水的大小直接关系到船舶的操纵性和通过性，例如内河船舶需严格限制吃水以避免搁浅。 -
干舷（Freeboard, F）
干舷指船舶水线至上甲板边板最低点的垂直距离，计算公式为干舷=型深-吃水，干舷是衡量船舶储备浮力的重要指标，干舷越大，船舶的抗沉性和抗风浪能力越强，国际海事组织通过《1966年国际载重线公约》对不同类型、不同航区的船舶干舷做出了明确规定，以确保船舶在恶劣海况下的航行安全。
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主尺度参数的比值及性能影响
除了上述绝对尺度参数外,船舶主尺度之间的比值（称为“尺度比”）是反映船舶航行性能和结构特征的重要指标，常见尺度比包括：
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长宽比（L/B）：船长与船宽的比值，长宽比大，船舶的快速性较好（兴波阻力小），但稳性和操纵性可能降低；长宽比小，则船舶稳性和操纵性改善，但快速性下降，高速船舶（如集装箱船、客船）通常具有较大的长宽比（L/B=6-8），而油船、散货船等低速船舶的长宽比较小（L/B=5-6.5）。
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宽吃水比（B/T）：船宽与吃水的比值，宽吃水比大，船舶的初稳性高和横摇周期较小，稳性和抗风浪能力较强，但可能增加浅水阻力；宽吃水比小，则船舶快速性较好，但稳性需通过其他方式（如加装压载水）补偿。
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长深比（L/D）：船长与型深的比值，长深比大，船舶的纵向强度要求较高，易发生中垂或中拱变形；长深比小，则船体结构刚性较好，但可能影响货舱布置和载货效率。
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型深吃水比（D/T）：型深与吃水的比值，该比值反映船舶的储备浮力，通常要求大于1.0（即干舷为正），以确保船舶在装载后仍有足够的浮力储备。
常见船舶主尺度参数对比表
为更直观理解不同类型船舶的主尺度特征,以下列举几类典型船舶的主尺度范围（以总吨位10000吨级为例）：
| 船舶类型 | 总长（LOA, m） | 垂线间长（LBP, m） | 船宽（B, m） | 型深（D, m） | 设计吃水（T, m） | 长宽比（L/B） | 宽吃水比（B/T） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 集装箱船 | 145-155 | 135-145 | 22-25 | 12-14 | 10-12 | 0-6.5 | 0-2.3 |
| 原油运输船 | 230-250 | 220-240 | 40-42 | 20-22 | 14-16 | 2-5.7 | 8-3.0 |
| 散货船 | 180-200 | 170-190 | 30-32 | 16-18 | 10-12 | 5-6.0 | 5-2.8 |
| 多用途货船 | 130-140 | 120-130 | 20-22 | 11-13 | 8-10 | 8-6.2 | 2-2.5 |
从表中可见,不同用途的船舶主尺度差异显著：集装箱船追求快速性，因此长宽比较大；油船和散货船注重载货量和稳性，船宽和吃水较大，长宽比较小；多用途货船需兼顾通用性，尺度参数相对均衡。
相关问答FAQs
Q1: 船舶主尺度中的“垂线间长”和“设计水线长”在性能计算中哪个更重要？
A1: 两者在不同性能计算中各有侧重，垂线间长（LBP）是船舶结构设计的主要依据，用于计算船体梁的纵向强度、弯矩分布等，直接影响船体结构尺寸和材料选择；设计水线长（LWL）则与船舶的快速性和耐波性密切相关，例如在计算傅汝德数（Fr）、兴波阻力、摇摆周期等性能参数时，通常以设计水线长为基准，对于常规商船，垂线间长是设计和建造合同中的核心尺度，而对于高速船舶（如滑行艇、水翼艇），设计水线长对快速性的影响更为显著。
Q2: 为什么船舶在装载时需要严格控制吃水，而干舷越大越好吗？
A2: 吃水是船舶安全运营的关键参数，需严格限制的原因包括：①航道和港口水深限制：吃水超过实际水深会导致搁浅，损坏船体和货物；②稳性要求：吃水过小（干舷过大）可能导致船舶重心过高，稳性不足；吃水过大则可能减少储备浮力，降低抗沉性，干舷并非越大越好，需在安全性和经济性之间平衡：干舷过大会增加船舶自重和建造成本，减少载货量；干舷过小则可能无法满足载重线公约的稳性和抗沉性要求，船舶需根据载况、航区、季节等因素，通过装载计算确定最佳吃水和干舷，确保安全与效益的最优结合。
